电力市场下含双馈电机风电场的电力系统无功优化

在电力市场环境下,为无功制定一个合适的价格有利于调动供应商的积极性。在考虑将含双馈电机风电场作为连续无功源参与电力系统无功优化的基础上,分析了同步发电机和双馈电机风电场的无功计价模型,建立了以有功网损和无功购买费用最小为目标函数,包含各种运行约束条件的含双馈电机风电场的电力系统无功优化模型,并采用改进粒子群优化算法进行求解。以IEEE-30节点系统为例进行了仿真计算,结果表明所采用的无功优化模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

双馈风电场损耗最小化的有功无功协调优化控制

基于最优潮流模型,提出一种适用于双馈风电场的有功无功协调控制策略。该策略能够在分配机组的有功和无功功率的同时降低双馈风电场的网络损耗、发电机损耗和变流器损耗,也可以根据调度中心的调度需求实现双馈风电场的降载运行。通过优化双馈风力发电机的定子侧和网侧变流器的无功分配来降低双馈风机内部的发电机铜耗和变流器损耗。在此基础上,将双馈风电场构建成基于线性潮流方程的最优潮流模型,从而同时降低网络损耗和双馈风机的内部损耗。该文提出的控制策略能够在实现风电场降载运行的同时降低双馈风电场内部损耗,从而降低变流器等设备的累积疲劳效应。仿真结果表明,所提出的优化控制策略在实现跟踪有功功率、分配无功功率的前提下,能够降低双馈风电场的内部损耗。     

考虑发电机安全运行极限的非固定分段无功优化模型及其算法

针对目前无功优化中没有根据不同发电机运行区域建立相应的无功辅助费用的问题，考虑了发电机安全运行极限约束，按照无功输出能力的不同，把发电机运行域分为了4个区，并给出了各个区域的发电机无功辅助费用计算函数。建立了以系统有功网损费用与发电机无功辅助费用之和最小为目标函数的无功优化模型，其对应的优化问题是一个具有非固定分段特点的非线性混合整数规划问题。文中提出了2种优化算法来求解该优化问题：结合启发式规则的混合整数规划内点法HEUIPM，其计算速度虽快，但为局部优化算法，并且在某些情况下存在不收敛的可能性；基于非线性内点法和免疫遗传算法所提出的启发式混合随机优化算法IPMIGA，该算法是全局优化的, 没有收敛性问题, 但其计算速度比HEUIPM慢很多。所以文中将2种方法结合起来，在程序设计时, 先用HEUIPM算法, 遇到不收敛时自动转到IPMIGA算法。对节点数从14到171的5个测试系统进行了仿真计算，结果验证了所提算法的有效性。     

基于改进遗传算法的无功优化在汉中电网的应用

在电力系统的运行控制中,电力系统的稳定运行、供电电压质量以及供电网络的损耗始终是电力系统需要解决的一个重要问题。因此无功功率控制在电力系统运行中起着极其重要的作用,利用无功优化可以提高系统的稳定性。保证电压质量并降低网络损耗。根据汉中电网实际运行情况,提出汉中电网无功优化目标函数,针对传统遗传算法的不足,采用改进后的遗传算法对汉中电网进行无功优化。计算结果表明,遗传算法用于无功优化是一种优良的电力系统无功优化方法,同时本文的研究结果也对汉中电网的实际运行有一定的指导意义。     

水火电力系统有功无功经济调度的新算法

本文建立了水火电力系统有功无功经济调度的大系统分解协调模型,将复杂电力系统分解成火电有功、水电有功及无功三个相对简单的子系统,协调求解。求取协调变量λ时采用区间寻优法妥善处理火电机组越限问题。用网流法优化水电有功和无功子系统,并提出了一种特殊变费用系数网络的最小费用流算法,算例结果表明,本文模型合理且算法有效,经济效益明显。     

求解动态无功优化问题的混合免疫遗传算法

无功优化是电力系统运行中提高经济性和电压安全性的重要措施,为防止静态无功优化可能导致无功控制设备的频繁操作,考虑并联电容器投切组数和有载调压变压器变比档位的调节次数约束,建立了电力系统动态无功优化模型。提出免疫遗传算法与非线性内点法相结合的混合算法进行求解,其中免疫遗传算法处理离散变量,非线性内点法处理连续变量,并在免疫遗传算法中设计独特的编码方式,使抗体能够自动满足动态约束。采用IEEE14系统的24时段无功优化问题进行仿真计算,动态无功优化后离散控制设备的调节次数很少,有功损耗比静态优化结果仅有轻微增加,算例结果验证了混合免疫算法的有效性。     

基于启发式能量函数的电力系统无功规划优化

将基于启发式能量函数观点的无功裕度运用到电力系统无功规划优化中,根据系统中各节点的无功裕度排列顺序确定无功补偿节点,并运用改进的自适应遗传算法对电力系统无功进行规划优化。在所建立的无功优化数学模型中,综合考虑了通过安装无功补偿装置所降低的有功损耗和安装无功补偿装置投资两者的综合费用最小。通过IEEE 30节点算例表明,该方法使系统中的无功电源得到合理地配置,有效的降低了系统的有功损耗,提高了电力系统的电压稳定性。     

降低网损和改善电压分布的无功潮流优化控制

本文提出了无功优化控制问题的数学公式和用这种算法试算的结果。数学模型将使系统有功损耗减少。约束条件包括发电机的无功极限、负荷母线的电压极限和控制变量的运行极限,后者指变压器分接头位置、发电机端电压和可投切的无功电源。有功功率的经济调度是用标准技术实现的。为建立实现系统损耗最小化的目标函数及与相关变量和控制变量有关的系统特性敏感度,本方法采用了电力系统线性化的敏感度关系。然后,再用对偶线性规划技术决定控制变量的优化调整,同时满足上述约束条件。因此,本技术特别适用于在运行情况下降低网损和改善电压分布。此方法应用于试验系统的结果,揭示了这种算法的特性。对损耗敏感度系数的有效范围也作了研究,导出了在典型电力系统中用于改善系统特性的解算方法。     

改进遗传算法在电力系统无功优化中的应用

电力系统的无功优化控制,不仅能有效地降低系统的有功功率损耗,而且还可以改善电网的电压质量,对系统的安全稳定、经济运行具有非常重要意义。无功优化问题是一个含有连续变量和离散变量的混合优化问题,求解过程相当复杂,电力系统无功优化问题属于最优潮流问题的一个组成部分。探讨了求解无功优化的现代人工智能算法,总结分析了遗传算法的特点及使用情况。为提高解的质量与计算效率,对遗传算法做了改进,并将其应用于电力系统无功优化中。     

电力市场环境下基于人工鱼群算法的无功优化研究

在电力市场条件下,传统无功优化的目标函数应作相应的修改,由原来的一次能源消耗量最小转变为经济利益最大。由于无功电量要定价,所以电网公司购买无功电量的支出应计入目标函数。以有功网络损耗费用和无功费用综合最小为目标函数,应用人工鱼群算法(AF-SA)求解该无功优化模型,并结合动态调整罚函数法,将无功优化问题转化成一个无约束求极值问题,有效提高了AFSA算法的全局收敛能力和计算精度。以IEEE30节点电力系统为例进行了仿真计算,结果表明该模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

地区电网中电压无功二级优化

进化策略法以其全局收敛性、并行处理特性、通用性及鲁棒性强等优点而被应用于无功优化的研究中，但由于电力系统的自身特性和实际情况的千差万别，进化策略法有时会出现无可行解和优化效果较差的情况。文中根据地区电网的实际运行需要，提出变压器和电容器分阶段参与调节、电压网损分级优化的思想，该方法在实际系统中取得了良好的效果，证明是可行和有效的。     

基于改进Tabu搜索算法的电力系统无功优化

本文将一种改进的Tabu搜索算法（MTSA）用于电力系统无功优化，建立了相应的数学模型，考虑了有功损耗费用和补偿费用，使得总费用最小。在一般Tabu搜索算法的基础上，对搜索步长、禁忌表、不同循环起始点的选择以及算法终止判据等问题做了分析、讨论，并做了一些改进，使得更容易朱出局部最优解，保证可以搜索整个可行域，从而得到全局最优解的可能性更。应用MTSA对IEEE6节点系统行了无功优化计算，与线性规划算法、Box算法进行了比较，结果表明MTSA与Box算法一类的随机搜索算法的优化结果相近，而较之浅性规划算法具有更强的全局寻优能力。     

考虑电压约束裕度的无功优化及其内点解法

常规无功优化算法的目标函数一般为满足电压限制下的有功损耗最小,这将使优化后个别母线的电压非常接近其合格范围的上限,使电压合格率下降,成为系统安全运行的隐患。根据实际运行中对这一安全裕度的方法仍存在一些问题。根据实际运行中对这一安全裕度的模糊要求,该文提出了在常规算法中引入模糊约束以解决这一问题。采用原-对偶内点算法详细地推导了带有模糊安全约束裕度的逐次二次规划数学模型。算例的结果表明：带有模糊约束的逐次二次规划内点法可以实现在满足电压安全约束下的网损最小,其网损的损失很小,而优化后的电压合格裕度却有较大的增加。     

基于改进遗传内点算法的电网多目标无功优化

将遗传算法和内点法相结合求解电力系统无功优化问题。改进了传统的遗传算法,采用混合编码和动态调整选择、交叉、变异算子,并在适应度函数中引入了内点法的对数障碍函数,有效地解决了实际系统的离散变量和状态变量易在边界取得的问题。在无功优化模型中,计及了网损,电压平均偏离,静态电压稳定裕度和调控费用4个指标。IEEE 14和IEEE 57节点算例系统的仿真结果表明,该算法稳定且具有很好的全局寻优能力和较快的收敛速度,能有效提高系统运行的经济性和安全性。     

电力系统无功优化规划的进化策略法

无功优化规划是一个复杂的混合优化问题,传统方法较难获得全局最优解。文中提出了求解电力系统无功优化规划的进化策略方法。该方法通过对不同类型的变量采用不同的变异函数,使得进化策略方法可以解决组合优化问题,对优化问题无可导性要求,对初始点无特殊要求,获得全局最优解的概率大。以IEEE-9节点系统为例进行无功优化规划计算,结果表明此算法是可行的。     

求解离散无功优化的非线性原-对偶内点算法

针对无功优化计算中离散变量和连续变量共存问题,提出用直接非线性原一对偶内点法内嵌罚函数的新算法。通过对几个不同规模试验系统计算分析,并与Tabu搜索法求得的结果比较,证明了该方法是有效的,而且在计算速度、收敛性和优化精度上都优于Tabu搜索法。这使内点法在解决非线性混合整数规划无功优化的有效性和实用性方面更进了一步。     

基于内点法的电力系统无功优化

介绍了无功优化的基本概念,对各种无功优化算法进行了简单比较。对原对偶内点法的基本原理作了简单介绍,采用全网有功传输损耗最小作为目标函数,并采用二次罚函数的形式处理离散变量,对基于原对偶内点法的无功优化的模型进行求解。IEEE14—118节点标准测试系统上进行了数值仿真,证明内点算法具有良好的收敛性和鲁棒性。     

一种新的无功电力定价算法

文章在短期边际成本方法的基础上,提出了一种考虑系统的静态电压稳定性、区域无功备用要求和无功电源投资回收的新的无功实时电价模型.在算法上采用并行遗传算法,保证了最优解的全局性,在一定程度上提高了算法的稳健性及计算速度.经IEEE 14节点算例验证,该文的模型和算法是有效的,具有较好的应用价值,并且对无功优化问题具有一定的借鉴意义.     

计及电压稳定约束的无功优化及其策略研究

为了防止电力系统发生电压崩溃事故,在传统的无功优化中,引入电压稳定裕度指标,提出了在保证一定电压稳定裕度的基础上以系统有功网损和控制成本最小的无功优化模型,并且考虑了N-1运行方式;当裕度不满足要求时,以增强电网电压稳定裕度为主:用非线性原-对偶内点法求解,将电压稳定裕度指标直接放在约束条件中;同时为了稳定控制的需要,在约束中又考虑了发电机无功储备问题;采用十字交叉链表矩阵稀疏技术,开发了高性能的计算程序,在福建省网173节点系统试验表明,该方法是可行的、有效的,达到了预期的效果.     

基于原对偶仿射尺度内点法的电力系统无功优化算法

本文对潮流雅可比矩阵进行变换直流求取灵敏度系数,建立求解无功优化问题的线性规划模型,并提出采用一种有效的方法－原对偶仿射尺度内点法求解线性规划模型。该算法具有多项式时间复杂性。实际系统的计算结果表明,此算法的迭代收敛次数稳定,与系统规模关系不大,在求解大规模系统无功优化问题时,其性能优于具有指数时间复杂性的单纯性法。